辣椒碱

辣椒碱又称辣椒素或辣素，化学名称为反-8-甲基-N-香草基-6-壬烯基酰胺，是辣椒中极度辛辣的香草酰胺类生物碱，具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤和消炎镇痛等作用，广泛应用于食品保健、医药、种植业、养殖业、涂料工业和军事等领域，具有较高的应用价值。

理化性质

辣椒素类物质的性质与辣椒素非常相似，辣椒素纯品呈单斜长方形片状或针状无色结晶,熔点65℃,沸点210-220℃,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯以及氯仿等有机溶剂及热水和稀碱溶液,微溶于二硫化碳,难溶于冷水,辣椒素类物质的化学性质稳定,在各种有机溶剂萃取过程中损失极小,但在高温下会产生刺激性蒸汽。在碱溶液中酞胺会少量水解成香草基胺和癸烯酸。易在乙醚、石油醚中结晶。辣椒素因其具有酚轻基而呈弱酸性,并可以与斐林试剂发生成色反应。由于辣椒碱分子中的氮原子以酞胺键形式存在,碱性几乎消失,不能与酸结合发生反应。低浓度的辣椒素常与色素体、配糖体、磷脂质形成紫色油溶物。

来源

辣椒素(capsaicin)是广泛存在于茄科辣椒属植物,尤其是红辣椒(chilipepper)中的一种香草酰胺类生物碱。植物形态一年生或有限多年生;高40～80cm;茎分枝稍之字形折曲。叶互生，枝顶端节不伸长而成双生或簇生状，矩圆状卵形或卵状披针形，长4～13cm，宽1.5～4cm，顶端渐尖，基部狭楔形;叶柄长4～7cm。花单生，俯垂;花萼杯状，不显著5齿;花冠白色，裂片卵形;花药灰紫色。果梗较粗壮，俯垂;果实长指状，顶端渐尖且常弯曲，未成熟时绿色，成熟成红色、橙色或紫红色，味辣。种子扁肾形，长3～5mm，淡黄色。花果期5～11月。化学成分天然辣椒素（Capsaicinoids）由一系列同类物组成，现已发现有19种类似物，它们都有共同的一部分结构,且均有辣味。主要由69%辣椒素(capsaicin)、22%二氢辣椒素(dihydrocapsaicin)和7%的降二氢辣椒素(nordi-hydrocapsaicin)、1%高二氢辣椒素(homodihydrocapsaicin)、1%高辣素(homcapsaicin)组成。其中辣椒素和二氢辣椒素的含量占总辣椒素含量的90%以上。

提取方法：1.溶剂萃取法溶剂萃取法是采用石油醚、乙醇、丙酮等单一溶剂或混合溶剂,将辣椒皮粉碎,常温搅拌、浸取、过滤数次所得。如以辣椒精为原料,采用10%的氢氧化钠溶液提取,在60℃搅拌下提取5h,静置分层,取下层水相加稀盐酸调节pH为5,经石油醚、丙酮两次萃取,浓缩结晶,得辣椒碱类化合物粗产品,产率可达70.64%,再经乙醚重结晶后纯度达93.5%。2.超声波提取法超声波提取过程与传统提取方式比较具有收率高、生产周期短、无须加热、有效成分不被破坏等优点。如：以料液比1:15,70%乙醇为提取溶剂,提取温度60℃,超声波频率28kHz,功率120W,提取时间20min的工艺条件下,辣椒素产量为2.819mg/g,一次提取率为64.2%,连续提取3次的提取率达到89.4%,比传统的乙醇溶剂提取法产量提高了近20%。3.微波辅助提取法用乙酸一微波预处理法提取辣椒素,每克辣椒粉以1mL10%乙酸为气化剂,浸润15min,微波功率480W预处理90s后,再用8mL50%乙酸在50℃下浸取50min,提取率达到6.62mg/g。4.超临界流体萃取法超临界流体萃取是一种较新型的萃取分离技术,有效地克服了传统分离方法的不足,它利用在临界温度以上的高压气体作为溶剂,分离、萃取、精制有效成分。如：利用超临界萃取新疆辣椒中辣椒碱,以萃取压力12MPa、萃取温度45℃、分离温度45℃、萃取时间为40min、夹带剂无水乙醇料液比1:2为条件,辣椒碱提取率达到5.0mg/g,高于传统溶剂萃取方法。超临界萃取法具有提取速度快、节省溶剂、杂质含量低等特点,但设备费用较昂贵是制约其实施工业化生产的重要因素。5.酶法目前,酶法提取已广泛应用于植物活性成分提取中,如酶法提取红花黄色素,酶法提取黄酮等。因为辣椒素及其它脂溶性成分存在于辣椒皮表现凹凸不平的纤维组织之内,利用酶解纤维组织可使辣椒素溶解出来。如：用纤维素酶提取干红辣椒中的辣椒素,以酶解温度为55℃,酶解液初始pH为5.4，酶解时间为4h,酶量为2.5mg/g辣椒为条件提取,天然辣椒素产量为7.65mg/g辣椒,与传统的乙醇提取法相比,产量提高了33%。